物質場を含む修正超重力理論の構成とその現象論

包括物质场在内的修正超引力理论的结构及其现象学

基本信息

批准号：
14J04236
负责人：
山田悠介
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J04236/
关键词：
超重力理論素粒子的宇宙論宇宙物理学

项目摘要

今年度は大きく分けて以下の３つの事柄に関しての研究を行った。一つ目は物質場及びゲージ場に対する高次微分相互作用を含む超重力模型の構成及びその宇宙論への応用である。特に超弦理論の枠組みにおける、 D－ブレーンの有効作用である、Dirac-Born-Infeld(DBI)型作用に注目した。特に、物質場とゲージ場が結合している系への拡張を初めて具体的に構成することに成功した。その系の応用として、初期宇宙におけるインフレーションモデルを構成し、DBI作用への拡張による宇宙論的影響についても調べた。その結果、DBI作用への拡張による補正によって、宇宙論的観測量が大きく変化する可能性があることを示すことができた。二つ目は６次元超重力理論に関する研究である。高次元時空は超弦理論の予言の一つであり、その性質を調べることは重要である。特に高次元時空の超対称性は４次元超対称性に比べて高い対称性となることも知られている。その素粒子現象論的な性質を調べるには4次元超対称性のみを明らかな形式で記述するのが有用となる。我々は6次元超重力理論を４次元超対称性が明らかな形式に書き換えることに成功した。三つ目はベキ零超場と呼ばれる特殊な超対称多重項を含む理論の構成である。現在の宇宙では超対称性は破れていなければならないが、その際に超対称性を破るフェルミオンが現れることが知られている。それは有効的にベキ零性を持つ超場により記述できることが知られている。本研究では特に超重力理論におけるゴールドスティーノ有効作用は完全なものを示し、さらに物質場と結合する場合について初めて具体的に示すことができた。また、その性質を持つ修正超重力理論モデルを構成した。そのモデルは宇宙観測と整合的であるだけでなく、1TeV程度の超対称性の破れを実現することを予言し、そのため近い将来の加速器実験により検証可能であること発見した。

今年，我们对三个主要问题进行了研究：第一个是构建超级重力模型，包括与材料和量规场的高阶差异相互作用及其在宇宙学上的应用。我们尤其专注于狄拉克出生的Infeld（DBI）类型效应，这是D-BRANES在Superstring理论框架中的有效作用。特别是，可以特异性地构建到将材料和规场耦合的系统构造的扩展。作为该系统的应用，我们在早期宇宙中构建了通货膨胀模型，并研究了扩展对DBI作用的宇宙学影响。结果，有可能证明宇宙学观察结果可以通过扩展到DBI作用来显着改变。第二个是对六维超级理论的研究。高维时空是超音理论的预言之一，研究其特性很重要。还知道，与四维超对称性相比，高维时时间的超对称性特别高对称性。为了研究基本颗粒的现象学特性，仅描述清晰形式的四维超对称性是有用的。我们已经成功地将六维超级理论改写为一种形式，其中四维超对称是显而易见的。第三是理论的构造，该理论包括一个特殊的超对称多重组，称为零超级场。在当前的宇宙中，必须打破超对称性，但众所周知，这时断裂超对称的费米子。众所周知，这可以由具有零功率属性的超级场所有效地描述。这项研究表明，戈德斯蒂诺在超级实力理论中的有效性是完美的，这是第一次可以证明与材料领域结合的情况。此外，构建了具有此属性的修改后的超级理论模型。该模型不仅与空间观测值一致，而且还预测它将实现大约1TEV的超对称性破坏，因此可以在不久的将来通过加速器实验来验证它。